Temat:
Wyznaczanie pojemności kondensatora metodą pomiaru czasu rozładowania.
1. Opis ćwiczenia .
W pomiarach pojemności kondensatorów powszechnie stosuje się różnego rodzaju mostki prądu zmiennego . Istnieją jednak pewne typy kondensatorów których polarność nie pozwala na włączenie w obwód mostka prądu zmiennego. Pojemność tego typu kondensatorów wyznacza się innymi metodami.
Jedna z nich polega na pomiarze czasu rozładowania kondensatora .
2. Schemat układu pomiarowego i przebieg ćwiczenia.
Schemat układu służącego do wyznaczania pojemności kondensatorów metodą czasu rozładowania ukazany jest na rysunku 1.1.
Rysunek.1.1.Schemat układu do pomiaru czasu rozładowania kondensatorów .
Źródłem napięć ( 45 V do ładowania kondensatora i 350 V do zasilania lamp ) jest prostownik lampowy . Przy zamknięciu klucza K , kondensator C zostaje naładowany do napięcia 45 V . Ujemnie naładowana okładka kondensatora jest połączona z siatką triody , co powoduje że lampa nie przewodzi prądu elektrycznego . Opornik R1 zabezpiecza prostownik przed zniszczeniem wskutek ewentualnego poboru zbyt dużej mocy podczas ładowania kondensatora . Po otwarciu klucza K , kondensator C rozładowuje się przez opornik R2 .Kiedy napięcie na kondensatorze obniży się na tyle , że trioda zacznie przewodzić prąd - zaświeci się neonówka . Czas , który upłynie od chwili otwarcia klucza K do zapalenia neonówki - jest to czas rozładowania kondensatora C od napięcia 45V do wartości , przy której następuje odblokowanie triody zastosowanej w układzie pomiarowym .
Jeżeli zmierzymy czas rozładowania To kondensatora o znanej pojemności Co , a następnie , nie zmieniając parametrów układu , zmierzymy czas rozładowania kondensatora o nieznanej pojemności Cx , to możemy obliczyć szukaną pojemność kondensatora Cx .
3. Tabela pomiarowa
Pojemność C [uF]
Czas rozładowania t [s]
Czas1 Czas2 Średni czasBłąd bezwzględny [uF]
0,1
1,6
1,4
1,5
0,005
0,2
3,2
3,2
3,2
0,01
0,3
4,6
4,4
4,6
0,015
0,4
6
5,8
6
0,02
0,5
7,7
7,3
7,5
0,025
0,6
8,6
8,4
8,6
0,03
0,7
9,6
9,6
9,6
0,035
0,8
11,2
11,4
11,6
0,04
0,9
13,2
12,8
13
0,045
1
15,4
15
15,2
0,05
1,1
15,8
15,8
15,8
0,055
1,2
16
16,4
16,2
0,06
X
10,8
10,6
10,8
0,1
Y
4,8
4,8
4,8
0,06
Z
13,7
13,6
13,8
0,11
4. Wyznaczam pojemność nieznanych kondensatorów X,Y,Z z zależności :
gdzie :
po...